JP2009126011A - 光学装置の製造方法及び光学素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置100の製造方法は、第1の重合開始剤よりも第2の重合開始剤の含有量が多くなるよう当該第1,第2の重合開始剤を含有するエネルギー硬化性の樹脂組成物を、第1の重合開始剤による重合反応を発生させる第1の処理を行うことにより、所定の粘度に増粘する増粘工程、増粘工程で増粘された樹脂組成物を成形型に充填し、第2の重合開始剤による重合反応を発生させる第2の処理を行うことにより、当該樹脂組成物を硬化して撮像レンズ16を成形する成形工程、撮像レンズ16をサブ基板10とともに回路基板1上に載置する載置工程、及び、撮像レンズ16とサブ基板10と回路基板1とをリフロー処理に供し、撮像レンズ16とサブ基板10とを回路基板1に実装する実装工程、を有する。
【選択図】図3
Description
第1の重合開始剤よりも第2の重合開始剤の含有量が多くなるよう、これら第1の重合開始剤及び第2の重合開始剤を含有するエネルギー硬化性の樹脂組成物を、前記第1の重合開始剤による重合反応を発生させる第1の処理を行うことにより、所定の粘度に増粘する増粘工程、
前記増粘工程で増粘された前記樹脂組成物を成形型に充填し、前記第2の重合開始剤による重合反応を発生させる第2の処理を行うことにより、前記樹脂組成物を硬化して光学素子を成形する成形工程、
前記光学素子を電子部品とともに基板上に載置する載置工程、及び、
前記光学素子と、前記電子部品と、前記基板とをリフロー処理に供し、前記光学素子と前記電子部品とを前記基板に実装する実装工程、
を有することを特徴とする。
前記第1の重合開始剤として光重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする。
前記第1の重合開始剤として熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として光重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする。
前記第1の重合開始剤として、室温よりも高温の第1の所定温度で重合反応を発生させる第1の熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として、前記第1の所定温度よりも高温の第2の所定温度で重合反応を発生させる第2の熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物を前記第1の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物を前記第2の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする。
第1の重合開始剤よりも第2の重合開始剤の含有量が多くなるよう、これら第1の重合開始剤及び第2の重合開始剤を含有するエネルギー硬化性の樹脂組成物を、前記第1の重合開始剤による重合反応を発生させる第1の処理を行うことにより、所定の粘度に増粘する増粘工程、及び
前記増粘工程で増粘された前記樹脂組成物を成形型に充填し、前記第2の重合開始剤による重合反応を発生させる第2の処理を行うことにより、前記樹脂組成物を硬化して光学素子を成形する成形工程を有することを特徴とする。
前記第1の重合開始剤として光重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする。
前記第1の重合開始剤として熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として光重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする。
前記第1の重合開始剤として、室温よりも高温の第1の所定温度で重合反応を発生させる第1の熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として、前記第1の所定温度よりも高温の第2の所定温度で重合反応を発生させる第2の熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物を前記第1の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物を前記第2の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする。
本実施形態に係る撮像装置100は、図1に示す通り、携帯電話などの移動情報端末機器の電子回路を構成する電子部品が実装される回路基板1を有しており、回路基板1にはカメラモジュール2が実装されている。カメラモジュール2はCCDイメージセンサとレンズを組み合わせた小型の基板実装用カメラであり、電子部品が実装された回路基板1をカバーケース3内に組み込んだ完成状態では、カバーケース3に設けられた撮像用開口4を介して撮像対象の画像取込ができるようになっている。なお、図1では、カメラモジュール2以外の電子部品の図示を省略している。
レンズケース15の上部には撮像レンズ16が保持されており、レンズケース15の上部は撮像レンズ16を保持するホルダ部15aとなっている。
本発明の好ましい実施形態で使用されるエネルギー硬化性樹脂は、ラジカルを発生する重合開始剤(光、熱ともに)にて重合が進む硬化性樹脂であって、不飽和二重結合を有する硬化性樹脂である。当該硬化性樹脂は好ましくはシリコーン系樹脂又はアクリル系樹脂である。
シリコーン系樹脂は、ケイ素(Si)と酸素(O)とが交互に結合したシロキサン結合−Si−O−を主鎖としているポリマーである。具体的には、シリコーン系樹脂として、所定量のポリオルガノシロキサン樹脂よりなるシリコーン系樹脂が使用可能である(例えば特開平6−9937号公報参照)。
((R1)(R2)SiO)n … (A)
アクリル系樹脂としては、特にアダマンタン骨格を有する熱硬化性樹脂が好ましく使用される。アダマンタン骨格を有する熱硬化性樹脂としては、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート(特開2002−193883号公報参照)、3,3’−ジアルコキシカルボニル−1,1’ビアダマンタン(特開2001−253835号公報参照)、1,1’−ビアダマンタン化合物(米国特許第3342880号明細書参照)、テトラアダマンタン(特開2006−169177号公報参照)、2−アルキル−2−ヒドロキシアダマンタン、2−アルキレンアダマンタン、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−tert−ブチル等の芳香環を有しないアダマンタン骨格を有する硬化性樹脂(特開2001−322950号公報参照)、ビス(ヒドロキシフェニル)アダマンタン類やビス(グリシジルオキシフェニル)アダマンタン(特開平11−35522号公報、特開平10−130371号公報参照)等を使用することができる。
本実施の形態においては、2種類の重合開始剤は、熱重合開始剤及び光重合開始剤となっており、光重合開始剤よりも熱重合開始剤の添加量(含有量)が多くなっている。
熱重合開始剤(熱重合ラジカル開始剤)とは、加熱により分解してラジカルを発生する性質の強い物質である。熱重合開始剤としては過酸化物やアゾ化合物などが使用可能であり、例えば、α、α’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)が好適に使用される。
光重合開始剤には様々な種類の開始剤があるが、厚膜材料の特徴として、開始剤自身の吸収により、光が内部まで浸透し難いことが挙げられる。そこで、本発明の好ましい実施形態では、光重合開始剤はブロードで比較的小さな吸収帯または吸収端をもつ高効率開始剤であるのが好ましい。当該光重合開始剤としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド、α−アミノアセトフェノン、α−ヒドロキシアセトフェノン、増感剤等が挙げられる。
始めに、硬化性樹脂に対して熱重合開始剤と光重合開始剤とを添加し、液体状の樹脂組成物を調製する。このとき、本実施の形態においては、光重合開始剤よりも熱重合開始剤の添加量を多くする。
続いて、実施の形態の変形例(1)について説明する。なお、上記実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以降、上記実施形態と同様にして、撮像レンズ16を用いて撮像装置100を製造する。
続いて、実施の形態の変形例(2)について説明する。なお、上記実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以降、上記実施形態と同様にして、撮像レンズ16を用いて撮像装置100を製造する。
<樹脂組成物(A1)〜(A4)の作製>
特開2002−193883号に開示の方法に従い、硬化性樹脂として2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートを作成した。
また、同様の硬化性樹脂に対し、熱重合開始剤AIBNと、一般的な増粘剤であるポリアクリル酸ソーダ(またはスルホン酸系共重合体)とを添加して、樹脂組成物(A2)とした。
また、同様の硬化性樹脂に対し、熱重合開始剤AIBNを1wt%、UV重合開始剤IRGACURE 907を1wt%添加して、樹脂組成物(A3)とした。
また、同様の硬化性樹脂に対し、熱重合開始剤AIBNを1wt%、UV重合開始剤IRGACURE 907を0.05wt%を添加して、樹脂組成物(A4)とした。
上記の樹脂組成物(A1)〜(A4)に対し、UV光を32mW/cm2の強度で20秒、つまり640mJ/cm2の照射量(強度×時間)で照射した後、樹脂組成物を金型に充填して160℃、13.3Paの減圧下で10分間プレスし、Φ11mm、厚さ3mmに成形してテストピースを作製した。
上記のテストピース作製において、UV光の照射前後の粘度を測定したところ、以下の表1の通りとなった。なお、表中、「UV照射前粘度」,「UV照射後粘度」の欄における「低い」とは、粘度が200cP未満であること、「適度」とは、粘度が600〜3000cPであること、「高い、ゲル化」とは、粘度が10000cP以上であることを意味する。また、「UV照射後粘度」の欄における「−」とは、UV光の照射前後で粘度に変化がないことを意味する。
作製されたテストピースについて、成形性を評価したところ、上記表1の通りとなった。なお、表中、「成形時のバリ」の欄における「×」とは、樹脂組成物の一部が金型から漏れてバリが形成されていることを意味し、「○」とは、バリが形成されていないことを意味する。また、「−(成形不可)」とは、樹脂組成物がゲル化してしまい金型へ充填できず、成形が不可能となったことを意味する。
作製されたテストピースについて、日立分光光度計U−4100によって全光線透過率を測定した後、テストピースを260℃の恒温槽に10分間入れて、改めて全光線透過率を測定した。
<樹脂組成物(B1)〜(B4)の作製>
特開2002−193883号に開示の方法に従い、硬化性樹脂として2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートを作成した。
また、同様の硬化性樹脂に対し、光重合開始剤Irgacure 127と、一般的な増粘剤であるポリアクリル酸ソーダ(またはスルホン酸系共重合体)とを添加して、樹脂組成物(B2)とした。
また、同様の硬化性樹脂に対し、光重合開始剤Irgacure 127を1wt%、熱重合開始剤パークミルNDを1wt%添加して、樹脂組成物(B3)とした。
また、同様の硬化性樹脂に対し、光重合開始剤Irgacure 127を1wt%、熱重合開始剤パークミルNDを0.05wt%を添加して、樹脂組成物(B4)とした。
上記の樹脂組成物(B1)〜(B4)を、60℃で30分温浴した後、樹脂組成物を透明金型に充填した。そして、金型内の樹脂組成物に対し、13.3Paの減圧下でUV光を32mW/cm2の強度で120秒、つまり3600mJ/cm2の照射量(強度×時間)で照射し、当該樹脂組成物をΦ11mm、厚さ3mmに成形してテストピースを作製した。
上記のテストピース作製において、温浴前後の粘度を測定したところ、以下の表2の通りとなった。
作製されたテストピースについて、成形性を評価したところ、上記表2の通りとなった。評価基準については、実施例1の場合と同様である。
これにより、樹脂組成物(B2),(B4)を用いたテストピースでは、金型への充填時に目詰まりやバリが形成されないことが分かる。
作製されたテストピースについて、日立分光光度計U−4100によって全光線透過率を測定した後、テストピースを260℃の恒温槽に10分間入れて、改めて全光線透過率を測定した。
これにより、樹脂組成物(B1),(B4)を用いたテストピースでは、リフロー耐性試験後の透過性が実用可能範囲に含まれることが分かる。
<樹脂組成物(C1)〜(C4)の作製>
特開2002−193883号に開示の方法に従い、硬化性樹脂として2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートを作成した。
また、同様の硬化性樹脂に対し、高温タイプの熱重合開始剤AIBNと、一般的な増粘剤であるポリアクリル酸ソーダ(またはスルホン酸系共重合体)とを添加して、樹脂組成物(C2)とした。
また、同様の硬化性樹脂に対し、高温タイプの熱重合開始剤AIBNを1wt%、低温タイプの熱重合開始剤パークミルNDを1wt%添加して、樹脂組成物(C3)とした。
また、同様の硬化性樹脂に対し、高温タイプの熱重合開始剤AIBNを1wt%、低温タイプの熱重合開始剤パークミルNDを0.05wt%を添加して、樹脂組成物(C4)とした。
上記の樹脂組成物(C1)〜(C4)を60℃で30分温浴した後、樹脂組成物を金型に充填して160℃、13.3Paの減圧下で10分間プレスし、Φ11mm、厚さ3mmに成形してテストピースを作製した。
上記のテストピース作製において、温浴前後の粘度を測定したところ、以下の表3の通りとなった。
作製されたテストピースについて、成形性を評価したところ、上記表3の通りとなった。評価基準については、実施例1の場合と同様である。
これにより、樹脂組成物(C2),(C4)を用いたテストピースでは、金型への充填時に目詰まりやバリが形成されないことが分かる。
作製されたテストピースについて、日立分光光度計U−4100によって全光線透過率を測定した後、テストピースを260℃の恒温槽に10分間入れて、改めて全光線透過率を測定した。
これにより、樹脂組成物(C1),(C4)を用いたテストピースでは、リフロー耐性試験後の透過性が実用可能範囲に含まれることが分かる。
1 回路基板
2 カメラモジュール
3 カバーケース
4 撮像用開口
5 基板モジュール
6 レンズモジュール
10 サブ基板
10a 装着孔
11 CCDイメージセンサ
12 封止樹脂
15 レンズケース
15a ホルダ部
15b 装着部
16 撮像レンズ
17 カラー部材
18 半田
Claims (8)
- 第1の重合開始剤よりも第2の重合開始剤の含有量が多くなるよう、これら第1の重合開始剤及び第2の重合開始剤を含有するエネルギー硬化性の樹脂組成物を、前記第1の重合開始剤による重合反応を発生させる第1の処理を行うことにより、所定の粘度に増粘する増粘工程、
前記増粘工程で増粘された前記樹脂組成物を成形型に充填し、前記第2の重合開始剤による重合反応を発生させる第2の処理を行うことにより、前記樹脂組成物を硬化して光学素子を成形する成形工程、
前記光学素子を電子部品とともに基板上に載置する載置工程、及び、
前記光学素子と、前記電子部品と、前記基板とをリフロー処理に供し、前記光学素子と前記電子部品とを前記基板に実装する実装工程、
を有することを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項1記載の光学装置の製造方法において、
前記第1の重合開始剤として光重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項1記載の光学装置の製造方法において、
前記第1の重合開始剤として熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として光重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項1記載の光学装置の製造方法において、
前記第1の重合開始剤として、室温よりも高温の第1の所定温度で重合反応を発生させる第1の熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として、前記第1の所定温度よりも高温の第2の所定温度で重合反応を発生させる第2の熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物を前記第1の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物を前記第2の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする光学装置の製造方法。 - リフロー処理によって電子部品とともに基板上に実装される光学素子の製造方法であって、
第1の重合開始剤よりも第2の重合開始剤の含有量が多くなるよう、これら第1の重合開始剤及び第2の重合開始剤を含有するエネルギー硬化性の樹脂組成物を、前記第1の重合開始剤による重合反応を発生させる第1の処理を行うことにより、所定の粘度に増粘する増粘工程、及び
前記増粘工程で増粘された前記樹脂組成物を成形型に充填し、前記第2の重合開始剤による重合反応を発生させる第2の処理を行うことにより、前記樹脂組成物を硬化して光学素子を成形する成形工程を有することを特徴とする光学素子の製造方法。 - 請求項5記載の光学素子の製造方法において、
前記第1の重合開始剤として光重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする光学素子の製造方法。 - 請求項5記載の光学素子の製造方法において、
前記第1の重合開始剤として熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として光重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物に対して熱を加えることによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物に対して光を照射することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする光学素子の製造方法。 - 請求項5記載の光学素子の製造方法において、
前記第1の重合開始剤として、室温よりも高温の第1の所定温度で重合反応を発生させる第1の熱重合開始剤を、
前記第2の重合開始剤として、前記第1の所定温度よりも高温の第2の所定温度で重合反応を発生させる第2の熱重合開始剤を用い、
前記増粘工程では、前記第1の処理として前記樹脂組成物を前記第1の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を増粘させ、
前記成形工程では、前記第2の処理として前記樹脂組成物を前記第2の所定温度に加熱することによって当該樹脂組成物を硬化させることを特徴とする光学素子の製造方法。
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